门电路逻辑功能及测试-实验报告(有数据).doc

实验一 门电路逻辑功能及测试1、 实验目的1、熟悉门电路逻辑功能。2、熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法。二、实验仪器及器件1、示波器；2、实验用元器件：74LS00 二输入端四与非门 2 片 74LS20 四输入端双与非门 1 片 74LS86 二输入端四异或门 1 片 74LS04 六反相器 1 片三、实验内容及结果分析 实验前检查实验箱电源是否正常。然后选择实验用的集成电路，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意Vcc 及地线不能接错(Vcc=+5v，地线实验箱上备有)。实验中改动接线须先断开电源，接好后再通电实验。1、测试门电路逻辑功能 选用双四输入与非门74LS20 一只，插入面包板（注意集成电路应摆正放平），按图1.1接线，输入端接S1S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1D8 中的任意一个。 将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。表 1.1A 表1.1B 表1.1ABCDLVA(V)VB(V)VC(V)VD(V)VL(V)ABCDL0XXX10.0245.0205.0205.0204.16301111X0XX15.0200.0105.0205.0204.16310111XX0X15.0205.0200.0015.0204.16311011XXX015.0205.0205.0200.0094.16311101111105.0205.0205.0205.0200.18411110 将逻辑电平开关按表1.1A要求加入到IC的输入端，采用数字万用表直流电压档测得输入输出的电平值如表1.1B所示，转换为真值表如表1.1。 结论：根据实际测试的到的真值表，该电路完成了所设计的逻辑功能。2、逻辑电路的逻辑关系 用 74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。 写出两个电路的逻辑表达式。图1.2的逻辑电路表达式 图1.3的逻辑电路表达式 表 1.2A 表1.2B 表1.2ABYVA(V)VB(V)VY(V)ABY0000.0050.0010.1750000110.0065.0164.1310111015.0170.0014.1311011105.0175.0160.175110 表1.3A 表1.3B 表1.3ABYZVA(V)VB(V)VY(V)VZ(V)ABYZ00000.0010.0040.1740.161000001100.0015.0154.1210.162011010105.0150.0014.1240.162101011015.0150.0150.1744.1421101 将逻辑电平开关按表1.2A和表1.3A的要求分别加入到IC的输入端，采用数字万用表直流电压档测得输入输出的电平值如表1.2B和表1.3B所示，转换为真值表如表1.2和表1.3。 结论：根据实际测试的到的真值表，该电路完成了所设计的逻辑功能。3、利用与非门控制输出用一片74LS00 按图1.4 接线。S分别接高、低电平开关，用示波器观察S对输出脉冲的控制作用。（1）高电平： 低电平：（2）高电平： 低电平：4、用与非门组成其它门电路并测试验证 组成或非门：用一片二输入端四与非门组成或非门，画出电路图，测试并填表1.4。 组成异或门： 将异或门表达式转化为与非门表达式；画出逻辑电路图； 测试并填表1.5。 表 1.4A 表1.4B 表1.4ABYVA(V)VB(V)VY(V)ABY0010.0010.0014.1600010100.0015.0170.1610101005.0170.0010.1611001105.0175.0170.161110 表1.5A 表1.5B 表1.5ABYVA(V)VB(V)VY(V)ABY0000.0050.0010.1750000110.0055.0164.1310111015.0170.0014.1311011105.0175.0160.175110 将逻辑电平开关按表1.4A和表1.5A的要求分别加入到IC的输入端，采用数字万用表直流电压档测得输入输出的电平值如表1.4B和表1.5B所示，转换为真值表如表1.4和表1.5。结论：根据实际测试的到的真值表，该电路完成了所设计的逻辑功能。5、异或门逻辑功能测试 选二输入四异或门电路74LS86，按图1.5 接线，输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口，输出端A、B、Y 接电平显示发光二极管。 将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。 表1.6A 表1.6B1245ABYV1(V)V2(V)V4(V)V5(V)VA(V)VB(V)VY(V)00000000.0010.0030.0010.0000.1640、1560.16210001015.0180.0030.0010.0004.1570.1554.16111000005.0185.0180.0010.0000.1960.1590.16411100115.0185.0185.0180.0000.1994.1614.16311110005.0185.0185.0185.0180.2000.1910.16601011100.0015.0180.0015.0184.1584.1600.187 表1.61245ABY000000010001011100000111001111110000101110 将逻辑电平开关按表1.6A的要求分别加入到IC的输入端，采用数字万用表直流电压档测得输入输出的电平值如表1.6B所示，转换为真值表如表1.6。 结论：根据实际测试的到的真值表，该电路完成了所设计的逻辑功能。思考题： 怎样判断门电路逻辑功能是否正常? 首先，按照门电路功能，根据输入和输出，列出真值表。其次，按真值表输入电平，查看它的输出是否符合真值表。最后，所有真值表输入状态时，它的输出都是符合真值表，则门电路功能正常；否则门电路功能不正常。 与非门一个输入接连续脉冲，其余端什么状态允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？对脉冲信号有何要求？ 答：其余的输入端口全置高电平，则这个输入端的脉冲，才能在输出端产生